在无阻挡水平面上的照度 (单位：10-6勒克斯)
55 220 383 125 ～783
百分比(％) 7 28 49 16 100
表5 自然界昼夜照度(单位：勒克斯)
阳光垂直照射下的地面 晴天无阳光直射 阴天
1～1.3×105 1～2×104 103
甚阴天
102
晨昏朦影
10
深度晨昏朦影
1
晴天、满月照射下的地面 上弦、下弦月夜
2、夜间视觉
• 光谱范围
在昼间主要以锥体细胞感光时，视觉对0.38～0.76微 米的可见光敏感，敏感峰值波长位于0.55微米(绿光)，并 能分辨景物的颜色。在弱照度下，主要用杆体细胞感光， 人眼对0.5微米蓝绿光敏感，对红光不敏感，夜间视物没 有颜色的区分。
• 空间分辨本领
1～2×10-1 10-2
晴天、有星光时
10-3
阴天、星光下的地面
10-4
2、夜间视觉
• 暗适应与夜间视觉 在目标亮度低于3×10-2坎德拉／米2的黑暗环境下，
经过30分钟至60分钟适应时间之后，眼中杆体细胞还原 出视紫红质。
• 明适应与昼间视觉
当环境光照快速地由暗变亮时，出现眩目现象。证 明眼的“明适应”也需经历一段适应时间(大约10分钟)。
红外与微光夜视技术
一、夜视的技术原理 二、夜视技术的现状和发展趋势 三、夜视器材在军事上的应用 四、夜视技术对作战的影响 五、对抗红外和微光夜视技术的措施
一、夜视的技术原理
（一）夜视技术概述 （二）红外线 （三）夜间视觉 （四）实现夜视的条件和途径
（一）夜视技术概述
1、夜视技术是应用光电探测和成像器材，将肉眼不可 视目标转换(或增强)成可视影像的信息采集、处理和显示技 术。
•根据夜视器材是否需配用人工照明光源，可以将其分 为被动式成像和主动照明式成像两大类别。
•根据图像转换与增强原理，将常用微光及非可见光成 像器材分为以下五种类型：①微光夜视仪，②微光电 视，③热成像仪，④激光成像雷达和⑤主动式红外夜 视仪。
表1 军用夜视器材(成像器材) 的分类
微光夜视仪(像增强器)
主 目标被红外激光扫描 动 目标被紫外灯照明
式 红外信标发光
激光雷达 紫外电视 敌我识别器
化学红外光源发光
红外照明弹(与其它观瞄器材配用)
目标被近红外光照明
近红外照相机
3、夜视技术的重要性
从古至今，夜战仅仅是一种巧用天时的特种战法而 已，夜暗对作战双方均是一种严重的行动障碍。
随着高技术兵器和夜视技术的发展，以及夜视器材 的大量使用，夜战将变得更加频繁、更为重要，已 成为现代高技术战争的主要作战样式。可以预料， 现代战争拥有夜视器材优势的一方将越来越重视夜 间进攻作战，使其在夜战中处于主动地位。同时， 夜视装备处于劣势的一方，也必然会更加重视实施 夜间防御作战，从而使得夜战更加重要。
是否吸收红外辐射
吸收
吸收 吸收
吸收 吸收 吸收
图2 海平面上1800m水平路程的大气透过率 0.3～2.5μm、3.2～4.8μm、8～13μm。通常把这三个波 段称为“大气窗口”。
4、喷气式飞机的红外辐射特征 表3 喷气式飞机红外辐射源
飞机自身的辐射
机身对环境辐射的反射
发动 机 （喷 管）
尾喷 管排 出的 气体
狭义而言，夜视技术装备是人眼夜间观察的助视器。广 义而言，夜视技术装备是指能将非可视目标转化为可被人或 技术装备感知的信息的传感装置。
2、夜视器材及其分类
•根据夜视器材所敏感的光波波段，可分为热(辐射)成 像、近红外光及可见光成像、以及紫外光成像三种类 型。
•根据运载方式可分为人员手持、佩带和固定式(安装 在飞行器、海陆武器平台)三大类。
目标反射夜天自然光
微光电视(电荷耦合器摄像机)
微光电视(光导摄像机)
被
光机扫描型热像仪(红外前视仪)
动 式
目标的热辐射焦平面列阵型热像仪(凝视型)来自红外电视(热释电摄像机)
目标反射夜天自然光和发射 红外光
微光照相机
毫米波成像系统
目标的微波辐射
合成孔径微波雷达(被动式和主动式)
目标被近红外灯照明
红外夜视仪
把整个红外区划分为三个波段：波长在0.76～1.5微米之间的为 近红外线，波长在1.5～15微米之间的为中红外线，波长在15～1000 微米之间的为远红外线。
特点和规律：
• 自然界中任何温度高于绝对零度（-273.16℃）的物体 都在向外辐射各种波长的红外线。所以我们周围的一切物 体都可看作是红外线的辐射源。
•
斯特藩—玻耳兹曼定律 黑体的总辐出度(即黑体单位
表面单位时间辐射出的所有波长的能量)M0与热力学温度T的
四次方成正比。 M 0 T 4
• 维恩位移定律 黑体辐射中，辐射能量峰值对应的波长
T b 与热力学温度T成反比 。 m
• 反射、折射现象；干涉现象；热效应、光化学效应和光 电效应。
图1 景物反射率随照射波长的变化曲线
3、红外线在大气中的传输 表2 大气成分
成分
氮(N2) 氧(O2) 氩(Ar)
二氧化碳(CO2) 氖(Ne)
氦(He)
甲烷(CH4) 氪(Kr)
氧化氮(N2O) 一氧化碳(CO)
氙(Xe)
氢(H2) 臭氧(O3) 水蒸汽(H2O) 重水(HDO)
浓度(体积百分比)
78.088
20.949
0.93
0.033 1.8×10-3 5.24×10-4 1.4×10-4 1.14×10-4 5×10-5 2×10-5 8.6×10-6 5×10-6 可变 可变 可变
（二）红外线 1、红外线的发现 2、红外线的特点和规律 3、红外线在大气中的传输 4、喷气式飞机的红外辐射特征 5、应用：从响尾蛇到红外制导导弹
（二）红外线 1、红外线的发现 2、红外线的特点和规律
把整个红外区划分为四个波段：波长在0.76～3.0微米 之间的为近红外线，波长在3.0～6.0微米之间的为中红外 线，波长在6.0～15微米之间的为远红外线，波长在15～ 1000微米之间的为极远红外线。
机身 （蒙 皮） 气动 加热
其它 发热 部件
直射阳 光的反 射和散
射
大气辐 地球辐 射射
5、应用：从响尾蛇到红外制导导弹 图3 红外制导导弹示意图
AIM-9M红外制导导弹
（三）夜间视觉
1、夜间自然光照 2、夜间视觉
1、夜间自然光照
表4 夜间自然光照的组成
光照来源
可见星体 其余微弱星体 黄道光 大气辉光 合计